双层玻璃幕墙中的三种通风类型
责任编辑：牧水 发表于2007-6-8 来源：中国遮阳网
摘要： 90 年代在欧洲出现了大量的采用双层玻璃幕墙的高层建筑。一些人认为这将是本世纪生态高层建筑中的一个重要组成构件,因为它从采光、通风、隔声等方面有较好的表现
双层玻璃幕墙在上个世纪80 年代就已经在欧美一些国家开始用于办公建筑, 90 年代在欧洲出现了大量的采用双层玻璃幕墙的高层建筑。然而在我国这项技术才刚刚起步, 只在极少的几个大城市中的高层办公楼采用了双层玻璃幕墙。一些人认为这将是本世纪生态高层建筑中的一个重要组成构件,因为它从采光、通风、隔声等方面有较好的表现, 给室内带来舒适的环境, 同时节约能源, 从整个建筑周期来看节约总成本。也有一些人持怀疑态度。但是双层玻璃幕墙可以解决高层建筑室内的自然通风,这一点在很多国外建筑中已经得到了证实。
双层玻璃幕墙是一种外墙构造, 虽然它的表现形式很多, 但是它的本质上通常包括外层玻璃、通风的空气间层和内层玻璃。遮阳装置设置在通风的空气间层之中。空气间层的宽度范围为100～ 2 000mm 。除了玻璃的分层和遮阳设施的布置之外, 双层玻璃幕墙主要以空气间层中气流状况为特征, 换句话说, 就是气流的驱动力和空气间层中通风的方向。空气间层中气流的通风驱动力可分为: 机械通风、自然通风、混合通风。而每个双层玻璃幕墙只有一种通风驱动力。因此按照空气间层中通风驱动力的不同, 双层玻璃幕墙也可以分为3 种类型: (1) 气候式外墙——机械通风; (2) 自然通风外墙——自然通风; (3) 交互式外墙——混合通风(机械通风+ 自然通风)。
1 气候式外墙
气候式外墙又称为“主动式外墙(A ct ive w all) ”是典型的机械通风双层玻璃幕墙。通常在空气间层的外侧采用夹层保温玻璃, 内侧采用单层平板玻璃。自动的遮阳设施可以安装在空气间层中。空气间层的通风完全是以机械通风的方式实现的。
室内废气常常经过内层玻璃底部的缝隙进入空气间层, 在内置式风扇的驱动下, 回流至通风系统。在有阳光的时候, 遮阳设施(百叶) 吸收来自太阳辐射的能量, 通过在空气间层中的通风将热量带走。当气候式外墙与建筑暖通系统整合时, 冬季遮阳设施(百叶) 吸收的热量可以通过间层中的通风送至暖通系统。热量被暖通系统回收后又可以用于预热室内供风, 给室内提供温暖舒适的环境。
在采暖期间或太阳光较少的时候, 由于室内空气进入空气间层中的缘故, 内层玻璃的表面温度总是保持在接近室温的状况下, 致使在双层玻璃幕墙的室内一侧、建筑周边区域内使用者仍然有舒适的感觉。这种系统由于328L O V E R
室内热空气进入空气间层, 可以减少外墙的传热损失, 因此外层玻璃可以采用的透明的夹层玻璃, 更好的利用天然采光, 直接节省人工照明的能源, 由于减少人工照明而降低了制冷负荷。这种类型的双层玻璃幕墙推荐用于寒冷气候中。例如在比利时的布鲁塞尔旁边D rogenbo s, 当地气候寒冷, 年平均温度为9. 9 °C, 一月最低温度为- 0. 2 ℃。该地于2001 年建成的U CB 办公大楼就是部分采用了这种幕墙, 冬季利用回收空气间层中废气的热量来预热新风(23～ 24 ℃) , 而没有再采用其它采暖设施。
2 自然通风外墙
自然通风外墙又称为“被动式外墙”。双层玻璃幕墙的外层常常采用单层玻璃, 内层采用夹层玻璃。空气间层中的通风是利用室外空气, 通过自然通风的方式实现的。这是由于自然通风要利用风压作用和室外与空气间层内部的温差、外层表皮上的通风口等来形成热压作用(烟囱效应) , 实现通风。
室外与空气间层内部有较大温差时, 新鲜的室外空气通过外层玻璃下方的进风口进入空气间层。在空气间层中空气受阳光影响变热、上升, 通过外层玻璃上方的排气口排出至室外, 或通过内层玻璃上的通风口进入室内。空气间层内外温差越大, 这种系统的通风效果越好。因此, 利用烟囱效应进行自然通风的双层玻璃幕墙不适合用于炎热气候中。
自然通风外墙还可以在高层建筑中采用。由于高层建筑受风荷载影响较大, 双层幕墙的室内外两侧有较大的风压差。当外层玻璃与内层玻璃都开有通风口或窗时, 室外空气将通过空气间层流入室内。但此时为了避免进入室内的空气气流速度过大, 常常在外层玻璃的通风口处设置由中心计算机控制的可以机械调节的通风栅格以调整进风的气流速度。
在城市环境中, 自然通风的采用可能要受到交通噪声和空气污染的影响, 噪声可能会传至室内, 室外的空气污染可能会降低室内的空气质
量, 这样的室内环境并不令人感到舒适。因此, 自然通风外墙更适合用于气候温和的郊区, 在那里室外空气通过空气间层进入室内, 可以创造令人满意的室内环境。
3 交互式外墙
交互式外墙也是双层玻璃幕墙的一种, 其外层常采用夹层玻璃, 内层常采用单层平板玻璃。空气间层中的通风可以来自室内空气, 也可以来自室外空气。关键的是经过空气间层的通风是以自然通风为主, 以机械通风为辅, 在空气间层中设置微型风扇。交互式外墙的通风原理很像是自然通风外墙,但最大的不同之处在于其通风是辅助以机械通风的。这意味着该系统不仅仅只依赖烟囱效应和风压作用, 还可以在室内外温差不大的炎热气候中正常运行。因此, 这种双层玻璃幕墙是有高制冷负荷的炎热气候, 或当制冷负荷是主要关注因素的情况下, 理想的通风外墙。除了可以利用太阳能热量的优点之外, 该系统即使是在高层建筑中也能够利用可开启 328L O V E R
的窗进行自然通风。
以上3 种双层玻璃幕墙由于通风的驱动力不同, 适用范围也不相同。
从保温的角度来看, 3 种幕墙的保温能力最好的是气候式外墙, 但这并不能说明气候式外墙带来的室内热舒适最好。实际上, 气候式外墙和交互式外墙中, 如果室内空气可以进入空气间层, 作为空气间层的气流源, 那么空气间层中的温度将与室温相接近, 内层玻璃的温度也将与室温相接近, 在这种情况下建筑使用者才有良好的舒适感。
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双层玻璃幕墙中的三种通风类型 责任编辑：牧水 发表于2007-6-8 来源：中国遮阳网 摘要： 90 年代在欧洲出现了大量的采用双层玻璃幕墙的高层建筑。一些人认为这将是本世纪生态高层建筑中的一个重要组成构件,因为它从采光、通风、隔声等方面有较好的表现 双层玻璃幕墙在上个世纪80 年代就已经在欧美一些国家开始用于办公建筑, 90 年代在欧洲出现了大量的采用双层玻璃幕墙的高层建筑。然而在我国这项技术才刚刚起步, 只在极少的几个大城市中的高层办公楼采用了双层玻璃幕墙。一些人认为这将是本世纪生态高层建筑中的一个重要组成构件,因为它从采光、通风、隔声等方面有较好的表现, 给室内带来舒适的环境, 同时节约能源, 从整个建筑周期来看节约总成本。也有一些人持怀疑态度。但是双层玻璃幕墙可以解决高层建筑室内的自然通风,这一点在很多国外建筑中已经得到了证实。 双层玻璃幕墙是一种外墙构造, 虽然它的表现形式很多, 但是它的本质上通常包括外层玻璃、通风的空气间层和内层玻璃。遮阳装置设置在通风的空气间层之中。空气间层的宽度范围为100～ 2 000mm 。除了玻璃的分层和遮阳设施的布置之外, 双层玻璃幕墙主要以空气间层中气流状况为特征, 换句话说, 就是气流的驱动力和空气间层中通风的方向。空气间层中气流的通风驱动力可分为: 机械通风、自然通风、混合通风。而每个双层玻璃幕墙只有一种通风驱动力。因此按照空气间层中通风驱动力的不同, 双层玻璃幕墙也可以分为3 种类型: (1) 气候式外墙——机械通风; (2) 自然通风外墙——自然通风; (3) 交互式外墙——混合通风(机械通风+ 自然通风)。 1 气候式外墙 气候式外墙又称为“主动式外墙(A ct ive w all) ”是典型的机械通风双层玻璃幕墙。通常在空气间层的外侧采用夹层保温玻璃, 内侧采用单层平板玻璃。自动的遮阳设施可以安装在空气间层中。空气间层的通风完全是以机械通风的方式实现的。 室内废气常常经过内层玻璃底部的缝隙进入空气间层, 在内置式风扇的驱动下, 回流至通风系统。在有阳光的时候, 遮阳设施(百叶) 吸收来自太阳辐射的能量, 通过在空气间层中的通风将热量带走。当气候式外墙与建筑暖通系统整合时, 冬季遮阳设施(百叶) 吸收的热量可以通过间层中的通风送至暖通系统。热量被暖通系统回收后又可以用于预热室内供风, 给室内提供温暖舒适的环境。 在采暖期间或太阳光较少的时候, 由于室内空气进入空气间层中的缘故, 内层玻璃的表面温度总是保持在接近室温的状况下, 致使在双层玻璃幕墙的室内一侧、建筑周边区域内使用者仍然有舒适的感觉。这种系统由于328L O V E R
类双层幕墙结构的设计优化与施工探讨 发表时间：2019-08-23T11:30:36.547Z 来源：《工程管理前沿》2019年12期作者：文帅 [导读] 对此类幕墙结构的设计优化、施工工艺进行分析。 湖南省沙坪建设有限公司湖南长沙 410000 摘要：本文通过实例分析的方式，对类双层幕墙结构设计的优化原则和方法进行阐述，在设计优化时要严格遵循安全性、功能性、经济性原则，并根据工程实际情况采取有效的优化方法，最后对幕墙结构施工流程、关键工艺与维护方法进行分析，力求提高幕墙设计效果，保障建筑安全稳定。 关键词：双层幕墙结构；优化设计；施工方法 引言：在建筑飞速发展背景下，人们对建筑实用性和美观度提出更高要求，幕墙对建筑整体效果具有较大影响，做好内部结构设计工作十分必要。与单层幕墙使用效果相比，类双层幕墙结构在通风、节能、隔音方面的优势更加明显。对此，本文对此类幕墙结构的设计优化、施工工艺进行分析。 1.类双层幕墙结构的设计优化 某市政建筑工程位于新区东侧，总建筑面积8万m2，高度约56.5m2，外观近似鸟巢形状，幕墙总面积为23655m2，由于原有设计中幕墙系统在结构支撑方面存在不足，应通过优化设计的方式使其形成更为合理的类双层幕墙系统，使幕墙质量得到显著提升。 1.1优化原则 在幕墙结构优化中，为了提高结构支撑效果，使其充分满足设计要求，应严格遵循以下原则，保证类双层幕墙的建设质量，具体如下。 （1）安全性原则。幕墙结构安全设计不断确保自身结构承载负荷符合要求，还要立足整体建筑安全，对采光顶进行消防设计，部分建筑采用牡蛎采光顶，在耐火性能方面应超过0.25h，等级至少为三级。除此以外，还应与建筑所处位置、周围环境等因素结合，采用具有防雷、防坠物、防冰雹等性能的幕墙，并对构件相交处进行重点优化，充分提高安全性能； （2）功能性原则。双层幕墙优化不但要外表美观，还要具备实用性，在采光、保温、隔热等方面发挥重要作用。对于同种类型的幕墙来说，保温和隔热属于矛盾体，这将要求采用双层幕墙，使保温和隔热性能得以兼顾，提高双层幕墙的功能性和节能性； （3）经济性原则。在优化设计中应在满足各项性能的基础上，最大限度的降低成本，在对结构尺寸、荷载进行计算时，应积极探索最佳方案，以免在设计时造成资源浪费等情况。在结构优化时，应尽量采用较为简单实用的结构，在确保结构满足设计标准的同时，提高经济性。 （4）载荷优化。在幕墙设计中载荷优化十分关键，在设计时采用的结构类型、材料等均要进行权衡，选出最佳荷载极限的结构和材料。通常情况下，采用新型轻便材料作为主材，再对局部面板的载荷承载力进行计算，根据实际情况增加筋肋，在加筋时要与折边联接[1]。 1.2优化方法 以张拉膜钢结构为例，对设计优化的方式进行阐述。该建筑主要包括采光顶、玻璃栏杆、铝合金窗、玻璃幕墙等多个部分，虽然外立面的张拉膜不属于设计范畴，但该结构质量仍会对幕墙施工带来较大影响，因此对其进行优化设计显得十分必要。在膜系统中，结构梁属于主要受力点，还存在共用一块埋板的情况，首先要对埋板制作反力值进行计算。原设计的钢管尺度较大，钢管长度为7m，重量为132.72kg，在对钢结构进行设计时，必须采用大型设备对钢材进行运输，在一定程度上增加造价，应对该问题进行设计优化。在设计阶段中，采用简支单点结构系统的方式，使立柱构件受力程度受到不良影响，应增加立柱截面面积，满足相应的计算标准。经过计算可知，建筑物结构梁高度为1200mm，如若采用双支点式系统，则结构梁高度可安装两块埋板，其中埋板尺寸为300×400×10mm，间距为600mm，此种设计模式与双支点设计标准相符，采用双支点的设计模式，立柱高度随之提升，达到6.75+0.25m，受力结构更为合理，立柱截面面积得以缩减，形成新的立柱结构。在幕墙设计时，应注重细节设计，使设计更加科学规范。 1.3优化效果 在设计完成后，将立体尺寸调整为160×80×6m，原设计的总体重量为200t，设计后总重量为100t，与设计前相比整体重量降低50%，在设计优化后总成本可节约84万元，有效节省了大量人力资源和资本消耗，具有较强的经济性，优化设计效果如下表1所示。 2.类双层幕墙结构的施工工艺 2.1施工流程 在幕墙施工中应严格按照技术标准，根据规定的施工顺序进行施工，当玻璃幕墙施工完毕后，对成品进行保护，以免因膜结构施工对其产生不良影响，在实际施工中还存在两种交叉工序，其中玻璃幕墙施工流程为：首先，预埋埋板，然后，对转接件和立柱进行安装，在
玻璃幕墙安装规范 本规范适用于一般民用建筑柜式玻璃幕墙玻璃幕墙相关门窗信息)安装工程即主要承重骨架为垂直向的主龙骨和水平向的次龙骨，中间嵌入玻璃幕的构造形式) 1．材料要求 1空腹式铝合金竖向主龙骨及水平次龙骨：均按设计要求的规格、型号、尺寸加工成型后运至现场。必须有出厂合格证及必要的试验记录，加工精度及表面镀层均要符合设计规定，要求平直规方、无翘曲、无刮痕。 2玻璃一般均为带色(茶色、黑色、蓝色)采光中空玻璃中空玻璃相关门窗信息)及单层非采光玻璃进场时要进行检查验收。要有出厂合格证和必要的试验记录，表面镀膜(单层或双层玻璃一侧均镀有金属膜)不允许有划痕和脱落，进场后存放在铁制箱内或专用棚架上。 3橡胶条(胶条相关门窗信息)橡胶垫：须有老化试验的出厂证明，尺寸正确，符合设计规定，无断裂现象。 4铝合金装饰压条：必须颜色一致、无扭曲、损伤。 5连结主龙骨的紧固铁件，主龙骨与次龙骨之间的连接件(连接件相关门窗信息)主龙骨与主龙骨、主龙骨与次龙骨接头的内外套管(或连接件(连接件相关门窗信息)等等均要进行镀锌处理，材质及规格尺寸要符合设计要求。时场后分类存放。 6螺栓、螺帽、钢钉全部为不锈钢钢材，进场时要有出厂证明，并拆箱抽检。 7密封胶(密封胶相关门窗信息)有出厂合格证，粘结及防水性能应符合设计要求。 8防火、保温材(矿棉或岩棉)导热系数及厚度要符合设计要求。 以上所有材料进场后，均要分规格存放妥当，不得雨淋暴晒。 2．主要机具 塔式起重机、外用电梯、电动吊篮、电动真空吸盘(吸玻璃专用设备(设备相关门窗信息)三爪手动吸盘(抬运玻璃工具)焊钉枪、电动改锥、手枪钻、梅花扳手、活动扳手、经纬仪(或激光经纬仪)水准仪、钢卷尺、铁水平尺、钢板尺、钢角尺、电焊机。 3．作业条件 1混凝土主体结构已完工并办完质量验收手续。 2预先进行完测量放线。
双层通风玻璃幕墙热工性能模拟分析 发表时间：2017-10-10T19:44:35.430Z 来源：《基层建设》2017年第14期作者：梁镒声 [导读] 摘要：本文通过建立标准分析模型，对双层通风玻璃幕墙的热工性能进行研究分析，重点阐述了不同工况及设计参数下对幕墙热能性能的影响变化，从而找出双层通风玻璃幕墙热工性能的影响规律，以期为有关方面提供参考借鉴。 广东省有色金属工业建筑工程质量检测站广东广州 510000 摘要：本文通过建立标准分析模型，对双层通风玻璃幕墙的热工性能进行研究分析，重点阐述了不同工况及设计参数下对幕墙热能性能的影响变化，从而找出双层通风玻璃幕墙热工性能的影响规律，以期为有关方面提供参考借鉴。 关键词：通风玻璃；幕墙；热工性能；模拟 双层通风玻璃幕墙作为一种新型环保节能玻璃幕墙，由内、外两层幕墙组成，中间形成热通道，通过控制空气的流动可进行热量交换，达到冬季保温、夏季隔热的效果。由于其热工性能影响因素较多，为获取影响其热工性能的规律因素，现采用不同设计参数的双层幕墙及在不同工况条件下进行模拟实验，以分析其变化对热工性能的影响，从而帮助实际工程的设计提供数据支持。 1 建立标准分析模型 本文建立了典型内循环双层幕墙模型，采用Gambit软件对模型进行网格划分，应用Fluent定义其边界条件并进行热工性能分析。内循环双层幕墙示意图及相关尺寸见图1，图中H、B和D分别表示热通道的高度、宽度、厚度，din表示进风口高度，dout表示方形出风口边长。H取固定值3000mm，D取固定值200mm。参考《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》，采用冬季标准计算条件计算传热系数。外层玻璃为6+12+6mm厚的中空玻璃，内层玻璃为6mm厚单片玻璃。本文所研究的各影响参数及其取值见表1。 2.1 不同进风口高度时热工性能随出风口风速变化结果 空气间层高度为3000mm，宽度为1000mm，厚度为200mm，进风口高度分别为10mm、25mm、50mm、100mm时，外玻1（WB1）外表面、外玻2（WB2）内表面、内玻（NB）内表面、出风口（OUTLET）的平均温度以及U值随出风口风速变化结果见图2。此时各模型玻璃表面辐射率均为0.84。 由图2可知： （1）外玻1外表面、外玻2内表面、内玻内表面、出风口的加权平均温度均随出风口风速的增大而提高； （2）各模型U值随出风口风速的增大而降低； （3）关闭出风口无机械通风时，各热工性能数据结果基本相同； （4）当出风口风速由0变化到0.1m/s时，各模型外玻1外表面、外玻2内表面、内玻内表面平均温度均有显著提高，U值明显减小，特别是进风口高度为100mm对应模型的温度和U值变化幅度最大；进风口高度为10mm、25mm、50mm和100mm对应模型的外玻1外表面平均温度分别提高了0.14℃、0.36℃、0.64℃、1.1℃；进风口高度为10mm、25mm、50mm和100mm对应模型的外玻2内表面平均温度分别提高了0.55℃、1.39℃、2.45℃、4.19℃；进风口高度为10mm、25mm、50mm和100mm对应模型的内玻内表面平均温度分别提高了 0.39℃、0.94℃、1.6℃、2.61℃；进风口高度为10mm、25mm、50mm和100mm对应模型的U值分别减小了0.07W/（m2?K）、0.19W/（m2?K）、0.33W/（m2?K）、0.53W/（m2?K）； （5）外玻1外表面、外玻2内表面的加权平均温度随出风口风速的增大具有相近的变化规律：进风口高度为10mm时，其温度整体提高速度最快，之后依次是进风口高度为25mm、50mm、100mm对应模型温度；当进风口高度为10mm和25mm时，其温度变化速度较为均匀；当进风口高度为50mm和100mm时出风口风速从0到0.1m/s时，其温度变化幅度较大，之后温度提高速度较为均匀； （6）出风口风速为0-0.1m/s时，各对应模型的内玻内表面加权平均温度均显著提高；出风口风速大于2m/s时，进风口高度为25mm和50mm对应模型的温度基本相等； （7）进风口高度为10mm时，在相同出风口风速条件下其出风口加权平均温度均为最低；出风口风速为0-2m/s时，出风口温度随进风
双层幕墙的分类 双层玻璃幕墙主要分为内循环和外循环体系，有其共同点和不同点，共同特点都是在双层玻璃之间形成温室效应，并将其温室的夏季的过热空气排除室外，冬季把太阳热能有控制排入室内，使冬夏二季节约大量能源。在夏季为防紫外线和强热辐射要遮阳帘办法是必要的，内循环和外循环体系有如下特点： （一）内循环双层幕墙结构主要特点 1.其结构设计可采用框架断热或单元断热形式。 2.一般外层玻璃选用中空钢化，内层玻璃选择单片钢化。 3.采用强制措施，电控管道系统，把夏季的白天将双层封闭热通道大部分热空气排除室外。冬季将温室效应蓄热通过管道回路系统加热将传到室内，达到节能效果。其风外层之间的空腔厚度设计较窄。一般120-200mm之内（个别的有400mm左右）。 4.需要增设自然空气进入室内的窗扇通道。 5.便于清洗双层玻璃之间的灰尘。 6.使用材料较少，因此成本较低。 7.但需用电子驱动抽风，它比外循环结构节能率低一些。 （二）外循环双层玻璃幕墙结构主要特点 1.其结构设计可采用外层框架、单元或点式驳接形式，内层框架断热或单元中空玻璃断热形式。 2.一般外层玻璃选用单片或夹层钢化，内层玻璃选择中空（low-e）钢化。 3.采用自然的“烟筒”效应，夏季的白天将温室的热空气排除室外，注意不同楼层的“烟筒”效应不同。 4.其内外层之间的空腔厚度设计较厚，例于内外层之间的空腔人员进入清洗工作。 5.不需要增设专用设备自然空气进入窗内和屋内，外层幕墙设计有进出风口，内层幕墙设计
有开启门或窗，需要注意的是进出其不意口应防止沙尘土的进入，通道下部设置外空气进入腔体的进风口和上部热空交换后的排风口。 6.双层玻璃之间的灰尘应考虑方便清洗。 7.使用材料较多，因此成本较高。 （三）外循环双层通道设计中的几个问题 1.通道参数设计 双层幕墙之间“通道”高度、“通道”宽度等六个主要方面进行考虑，进出风口面积比应控制在一定比例之间，温度与温差变化、外界风矢、进出风口压力受外界自然环境的影响，“通道”高度与“通道”宽度应进行计算，并通过风洞试验后取得合理的数据，以便应用到设计，“通道”宽度也要考试一个政党人能够进入。构造形式可做单元式或主体箱体结构。 2.防尘与清洗设计 结构的防尘是相对防尘，外循环式结构在欧洲的地区应用较为广泛，由于我国北方大部分地区春秋季节风沙天气较多，尤其可吸入颗粒物和昆虫非常严重，欧洲和外循环体系结构从孩子尘瑟清洗待方向不能完全满足我国北方地区要求。可此用外循环体第结构设计时应充分考虑防尘与清洗形式适合我国实际情况，进出风口用电动调节百叶装置，并在通风装置中设置表面涂“纳米”涂料，减少积尘。双层幕墙之间的过渡网设计应便于室内人的更换，、清洗。 3.节能结构设计 外循环体系的内层玻璃幕墙玻璃，应采用6+12+6mm，外层幕墙尽可能的采用夹胶钢化，内层幕墙采用热断桥铝合金结构，外层可采用点式驳接结构钷铝合金结构，若内外层幕墙选用透明玻璃，就必须考虑冬季与夏季，白天与夜间的气候、温度不同，而对结构设计产生的影响。外层玻璃先用夹胶透明钢化，玻璃即使破损也不会附落，避免对楼底行人造成伤害，选取择透明玻璃可使阳光充分进入双层幕墙之间“通道”，形成温室效应。 夏季考虑方式：由于白天阳光照射，使双层幕墙之间通道空气温度升高，内层幕墙若采用中
透明度：透明的和可持续的 不要把这些新建筑上的高性能的玻璃幕墙当成早期现代主义教科书上的例子 作者Russell Fortmeyer 1929年，当Le Corbusier着手为巴黎City de Refuge 设计双层玻璃幕墙时，他找不到幕墙顾问书写玻璃规范。不过，这也不会有什么关系，因为可能规范只有一句话：透明。两层白玻璃形成了一个腔室，Le Corbusier 本来计划用机械通风系统往里充预热的空气，把它当成透明的隔热层。但是，业主取消了双层幕墙，将单层玻璃密封，并直接向建筑内输送空气。没有空气回流路径，根本起不到预期效果。完全暴露在阳光下的单层玻璃被证明是个非常失败的选择。几年之后，设计师为了减少日照得热量，防止用户过热，加了层百叶窗。 “Le Corbusier 没有EnergyPlus（一种软件），” 幕墙顾问George Loisos（AIA）开玩笑说。Loisos的评价使我们对建筑设计使用的各种专业分析工具有了部分了解。他和同事在加州的伯克利成立了Loisos + Ubbelohde (L+U)公司。EnergyPlus是美国能源部为高性能绿色建筑建模的免费软件，它仅是这许多工具中的一种。 Loisos的合作伙伴，Susan Ubbelohde把他们公司在阿布扎比克利夫兰的新医院（设计院HDR）做的能源建模和采光工作比拟成对Le Corbusier 的方案的技术更新。“建筑科学和能源界很担心玻璃建筑综合症”，她说，并补充说，设计师已经不满足于玻璃盒子，而是对复杂的和多层的幕墙系统越来越感兴趣。 历史证明，至少从Joseph Paxton开始，建筑设计师们已经对透明性着迷了。自从Paxton于1851年在伦敦建了水晶宫和20世纪初，现代主义出现之后，设计师和顾问就不断地用透明度来衡量成功。随着玻璃的演变，它的表达方式也变化着。克利夫兰医院证明了这个变化，它的360个床位的住院部完全体现了鲍豪斯建筑风格，拱肩强调了每层楼板的高度，连续的幕墙系统包裹拐角，鲜明地体现了斜肋构架的幕墙系统。本文只讨论该建筑的结构和幕墙系统，不解释这些系统复杂的性能。
浅谈双层玻璃幕墙的工作原理及设计要点 双层玻璃幕墙的工作原理： 寒冷季节，玻璃幕墙可以最大限度的吸收太阳辐射热，通过调节进出风口的大小，可以控制适当的新风换气量，而进入两层玻璃幕墙之间的缓冲空间的空气，已被阳光初步加热。再送入室内时可减少送暖量。 夏季炎热时期，位于两层玻璃空间的遮阳设施被放下来，绝大部分太阳辐射能量在这里被挡住，并通过精心组织的自然通风排到建筑之外。由于外层玻璃具有遮风避雨及防盗作用，夜间室外冷空气可以通过开启的内侧窗户冷却建筑。楼板等高蓄热体，次日上午气温上升时，楼板、墙体等将会有效地冷却室内温度。/ r# 在春秋季节双层幕墙的开启可以完全打开室内达到完全自然通风。 双层玻璃幕墙的通风模式： 双层玻璃幕墙的主要优点之一是全年大部分时间里可以实行自然通风包括高层建筑在刮风下雨的天气里。在组织通风系统时要考虑避免室内排出的浑浊空气，被再次吸如室内。在实际工程中有下列四种双层幕墙通风系统。 1）楼层水平进出风口对角通风系统 2）带窗下墙的通风系统 3）竖向窗框进风，横向排风系统: n 4）带竖向风道的箱式外窗排风系统- q 双层智能玻璃幕墙的优点：8 双层玻璃幕墙的最大优点在于它能够根据外界条件的变化而调节其机制，以达到最大限度地利用自然光照明、取暖、通风，同时减少过多的热辐射、眩光、风沙等不利条件以创造舒适健康的室内环境。具体优点：#
运用空气热压原理和烟囱效应，把新鲜空气吸入室内，同时把室内污浊空气排到室外，并能够有效防止灰尘进入室内。实现一年四季，无论刮风下雨，特别上在高层建筑上都能达到自然通风。 由于采用双层玻璃幕墙和中间缓冲空气层，使幕墙整体的冬季保温，夏季隔热性能非常优越。高层建筑遮阳可以设臵在双层玻璃幕墙中间，可以把太阳能隔在室外。这在一般高层建筑上是做不到的。 合理的采光功能，可根据使用者的需要调整光线的亮度和入深入射方向。 由于形成了中间空气缓冲层，使冬季主要进入室内的空气得到初步加温；夏季主要的热辐射被遮挡在中间缓冲层之后，被有组织地排出室外，因而能够有效地节约采暖制冷能源。 卓越的隔声降噪功能。在德国的实际工程中测量结果显示，双层玻璃的隔声效果非常优秀，这已经成为业主采用这一技术的决定性因素之一。双层幕墙的隔音效果在窗户向内开启和关闭的状态下分别比单层幕墙隔音效果提高10db以上。如前面提到，当噪声降低10dB时，人们感觉噪声强度减少了大约一倍！ 为建筑设计提供了一种新的表现形式，更能够体现现代科技的美感和玻璃建筑的纤细、轻盈通透和精美，为众多建筑师和业主喜爱。 相比于普通玻璃幕墙而言，“双层立面写字楼” 可以节约能耗达30%，这个结果源于建筑结构设计所形成的科学能量体系加之“双层立面”的幕墙设计手法：建筑的第一层立面采用LOW-E玻璃结合高级铝板的幕墙技术，使写字楼具备良好的保温，隔热，隔声等幕墙维护功能，和朴素雅致的外观效果。单单这一层立面已经使大厦达到了目前市场上中高档写字楼的标准要求。锦秋国际大厦的外墙帷幕还拥有第二层的建筑外衣：在建筑的不同立面又装配了具有国际水准
双层通风幕墙 中国建筑装饰协会铝制品委员会专家组成员中国建筑科学研究院研究员赵西安笔者2001年11月考察了欧洲一些通风幕墙工程，本文对通风幕墙的技术和它的应用作一些介绍。 一、概述 双层通风幕墙20世纪90年代在欧洲出现，并逐渐得到应用，尤其在德国，应用更为广泛，它对提高幕墙的保温、隔热、隔声功能起很大的作用。目前国内也在设计建造双层通风幕墙。 1．双层通风幕墙的组成 双层通风幕墙不同于传统的单层幕墙，它由内、外两道幕墙组成。内幕墙一般采用明框幕墙或活动窗，或开有检修门，便于维护、清洁；外幕墙可采用有框幕墙或点支玻璃幕墙。 内外幕墙之间形成一个相对封闭的空间，空气可以从下部进风口进入这一空间，又从上部排风口离开这一空间，这一空间经常处于空气流动状态，称之为热通道，热量在这空间内流动。因此双层通风幕墙又称热通道幕墙或呼吸式幕墙。由于这种幕墙的基本特征是：双层幕墙和空气流动、交换，所以本文称之为双层通风幕墙。 2．双层通风幕墙的分类 （1）封闭式内通风幕墙 封闭式内通风幕墙从室内的下通道吸入空气，在热通道内上升至上部排风口，从吊顶内的风管排出。这一循环在室内进行，外幕墙完全封闭（图1a）。 图1 （a）封闭式通风幕墙（b）开敞式通风幕墙 由于进风口是室内空气，热通道中空气温度与室内基本相同，这就大大节省了取暖和制冷的能源消耗。这种形式的幕墙对取暖地区更为有利。由于内封闭通风幕墙的循环要靠机械系统，对设备有较高的要求。 封闭式通风幕墙的外幕墙密闭，通常采用中空玻璃，名框幕墙的铝型材应采用断热铝型材。内幕墙则采用单层玻璃幕墙或单层铝门窗。 内外幕墙之间通道宽常为150mm-300mm。也有一些工程为检修、清洗方便，宽度可取为500mm-600mm。为提高节能效果，通道内设电动百页和电动卷帘。 作封闭式通风幕墙的一个例子--美国纽约西方化工中心大厦（1980）。外幕墙中空玻璃，内幕墙单层玻璃。空气从地板下的风道进入，上升至楼板下的风道排走。通道内装有光感控制的电动百页。 （2）开敝式外通风幕墙 与内通风幕墙相反，开敝式外通风幕墙是封闭的，采用中空玻璃；外幕墙采用单层玻璃，设有进风口和排风口，利用室外进入，经过热通道带走热量，从上部排风口排出，减少太阳辐射热的影响，节约能源。它无须专用机械设备，完全靠自然通风，维护和运行费用低（图1b）。是目前应用最广泛的形式。 开敝式外通风幕墙的风口可以开启和关闭（图2）。夏季开启上、下风口，进行自然保温作用。
1 概述 建筑幕墙在我国获得到长足的发展，一些系统达到或超越国外的水平，涌现出一大批精品工程和高科技含量的工程，但是同时也有很多工程出现问题，甚至是不可谅解的安全性问题。2005年建设部委托中国建筑装饰协会幕墙工程委员会对全国10个城市近99个工程的安全情况进行调查，发现9.34%的幕墙工程存在安全隐患，引起相关政府部门的高度重视。本人经过近些年的工程检测、实验室检验以及技术会议的讨论，发现幕墙的这些问题可以通过设计手段加以避免。于是对工程中容易出现的问题进行了总结，归纳为100个设计禁忌，希望对我国幕墙行业设计水平的提高能有所帮助，为幕墙行业的健康发展起到促进作用。 2 玻璃幕墙 玻璃幕墙是应用比较广泛的外墙系统。在建筑外墙中的主导地位不可动摇，先后出现了很多精品工程。 2.1氟碳涂层与结构胶直接粘接一些结构密封胶和氟碳涂层的粘接是达不到 幕墙要求的，因此隐框幕墙玻璃组件的副框和玻璃之间、氟碳涂层面板间接缝部位的密封应采取措施，提高粘接力。有多种措施可供选择： （a）涂底漆，然后再打注结构胶，但一些专家认为这种方法并不可靠，属于“两层皮”，也没有比较有说服力的正面报道证明这种方法确实有效，因此尚需进一步观察、研究； （b）采用组合型材构造，直接粘接结构胶部分与型材其他部分开，直接粘接结构胶部分采用阳极氧化处理； （c）氟碳喷涂过程中，对待粘接部位进行遮挡，保持其表面仍为阳极氧化； （d）采取补救措施，用砂纸等将待粘接表面的涂层去掉，靠自然氧化（大约5μm）。 2.2自攻钉连接自攻钉连接是一般的连接或定位连接，作为结构连接，其可靠性较差。 2.3钢铝型材混合使用（铝包钢）方钢管内表面不易实现喷丸处理，热镀锌时 容易出现质量问题，导致抗腐蚀性能低下；钢铝配合间隙应比较严密，否则不能达到共同受力，给防止出现双金属电化学腐蚀造成困难。 2.4短压盖明框幕墙采用压盖压接，一方面便于实现等压腔，另一方面可以与 扣盖实现卡接。采用不连续的压盖（短压盖），虽然可以降低成本，但会出现玻璃不平、等压腔无法形成等问题。 2.5横梁立柱间连接件采用两点连接幕墙横梁常常会出现“耷拉头”现象，其原因可能有：
目录 作业1 (1) 1.基本参数 (1) 2.3D3S电算分析 (1) 2.1模型建立 (1) 2.2荷载计算 (2) 2.3强度校核 (3) 2.4挠度校核 (4) 2.5 3D3S计算结果分析 (5) 3.A NSYS计算分析 (6) 3.1模型建立 (6) 3.2应力计算结果 (7) 3.3挠度计算结果 (7) 3.4 APDL命令流 (8) 4.计算结果分析 (8) 作业2 (9) 1.模型建立 (9) 1.1快速建模 (9) 1.2计算参数 (10) 2.预应力分布 (10) 3.荷载下的内力及变形 (10) 3.1施加荷载 (10) 3.2结构内力 (11) 3.3结构变形 (11)
《玻璃幕墙结构设计》作业 第 1 页 作业1 采用商用有限元软件计算下图所示玻璃面板的应力和挠度，并与例题中规范计算结果进行比较。 1.基本参数 (1) 计算点标高：68m (2) 玻璃面板短边长度：a = 2000 mm (3) 玻璃面板长边长度：b = 2000 mm (4) 玻璃配置：单片玻璃 (5) 玻璃种类：浮法玻璃 (6) 玻璃厚度： t = 12 mm 面板的计算模型为：四边简支； 2. 3D3S 电算分析 2.1模型建立 考虑到3D3S 玻璃幕墙模块中没有题目中所要求的地区参考信息库，我设置了一个新的地区参考信息，与上海地区不同的是： 地震加速度为0.15 αmax =0.12
《玻璃幕墙结构设计》作业 上述各参数按照题目要求给定。 2.2荷载计算 2.2.1风荷载标准值计算 按《建筑结构荷载规范》（GB5009-2001）第7.3.3条，视玻璃面板为主体结构，体型系数不进行折减，对墙面负压区体型系数取值为1.2，对墙角负压区体型系数为2.0。故此，本工程计算处的体型系数取值为μs = 2 按现行国家标准《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102-2003)第5.3.2条，玻璃幕墙风荷载标准值按下式计算：并且不小于1.0×10-3 MPa W k=βgz·μ z·μs ·W0= 1.668 × 1.432 × 2 ×0.55 ×10-3= 2.627 ×10-3 Mpa 2.2.2玻璃面板荷载计算 (1) 玻璃面板的自重 G Ak：玻璃面板单位面积自重(仅包括玻璃)（MPa） 玻璃面板厚度(mm)，t = 12 mm γg：材料的重力密度，对玻璃取值为：25.6 kN/m3 G Ak =γg ·t = 0.0000256 × 12=0.307 ×10-3 Mpa (2)垂直于面板平面的分布水平地震作用 a.垂直于面板平面的分布水平地震作用标准值 第2 页
双层幕墙计算 Prepared on 22 November 2020
论双层幕墙的节能和计算 一什么是热通道幕墙 热通道幕墙不同于单层结构的传统单层幕墙，它是双层结构的新型幕墙。热通道玻璃幕墙外层结构一般采用点式玻璃幕墙、隐框玻璃幕墙或明框玻璃幕墙，内层结构一般采用隐框玻璃幕墙、明框玻璃幕墙、铝合金门或铝合金窗。内、外层结构之间形成一种通道，空气可以从下部进风口进入通道，也可以从上部出风口排出通道，空气在通道流动，导致热能在通道的流动和传递，因而在国际上一般称为热通道幕墙。双层幕墙是内、外层结构都是建筑幕墙的热通道幕墙；通风幕墙是外层幕墙的进、出风口都不能关闭的热通道幕墙，它们都是热通道幕墙中的一种。热通道幕墙在上世纪八十年代在欧美国家出现，并逐渐得到应用，尤其在德国，应用更广州。我国2001年在北京旺座中心首先采用，现已基本建成。目前南京的人寿广场、深圳的TCL大楼的热通道幕墙正在招标，我国热通道幕墙的应用方兴，发展前景预期良好。 二双层幕墙是新型的节能幕墙 建筑节能是世界性大潮流和大趋势，也是中国改革和可持续发展的需要。所谓建筑节能，经历了三个发展阶段：最初仅局限于被动减少建筑能耗；不久改为‘在建筑中保持能源’，意思是主动减少建筑能耗；近来，则普遍称作‘提高建筑中能源利用效率’，也就是说，不仅要减少建筑能耗，还要积极地利用自然能，主动提高能源利用的效率。 就建筑节能的意义上来讲：双层玻璃幕墙与普通单层玻璃幕墙相比，有两方面区别，一是双层结构比单层结构降低了幕墙的平均传热系数，从而减少了能耗；二是利用太阳能在热通道产生的‘温室效应’和‘烟囱效应’，增添了冬季和夏季节能的效果。 适宜的室内热环境在发达国家已成为一种基本需要，我国建设全面小康的进程中，这种需要也正在日益迫切。 室内热环境是指影响人体冷热感觉的环境，影响因素主要包括室内空气温度、空气湿度、气流速度以及人体与周围环境（包括幕墙、门窗、墙壁的内表面）之间辐射换热（简称环境热辐射）。适宜的室内热环境是指室内的空气温度、湿度、气流速度、环境热辐射等因素适当，使人体易于保持热平衡，从而感到舒适的环境。 空气温度、空气湿度和气流速度对人体冷热感觉能够产生影响，容易被人们感知。但环境热辐射对人体冷热感产生的影响，往往不易被人们所感知。以冬季采暖为例：人们常常关注室内空气温度，而没有注意到单层幕墙或单层门窗保温不足，内表面温度过低，对人体冷热感产生的影响。实践经验告诉我们：室内空气温度虽然达到标准（例如16～18度）， 但有单层玻璃幕墙或单层玻璃窗的房间，因其保温性能不好，致使内表面温度偏低，人们仍感觉寒冷。在夏季：尽管室内温度达到标准，但有单层玻璃幕墙或单层玻璃窗的房间，因其隔热性能不好，致使内表面温度偏高，人们仍感觉炎热。冬季：双层结构及温室效应，使幕墙或门窗内表面温度升高；夏季：双层结构及烟囱效应，使幕墙或门窗内表面温度降低，从而使双层玻璃幕墙能改善室内的热环境。如果是智能型的双层玻璃幕墙，还可控制室内的湿度和气流速度，既能节能，又能创造出十分适宜的室内热环境。 双层幕墙是既能保温又能隔热的节能幕墙。保温通常是指冬季围护结构阻止由室内向室外传热，从而使室内保持适当温度的能力。隔热通常是指夏季围护结构隔离太阳辐射热和室外高温，从而使室内保持适当温度的能力。
分析通风双层玻璃幕墙的结构设计 分析通风双层玻璃幕墙的结构设计 摘要：双层通风玻璃发展比较晚，但是它的环保、节能效果优于传统的单层玻璃幕墙，并且具备良好的装饰性，因此得到迅速推广，对此，本文中对双层玻璃幕墙技术进行了阐述，并对结构设计进行了探讨。 关键词：双层通风玻璃；工作原理；技术；设计 中图分类号： TU761 文献标识码： A 双层通风玻璃是是玻璃幕墙技术的一项革新，结构设计更加科学、功能更加完善、节能效果更好，在当前建筑能耗居高不下的情况下，近年来该技术受到人们的青睐。希望通过本文的分析，对促进双层通风玻璃幕墙的发展起到一定的推动作用。 1 双层玻璃幕墙技术及其优点 双层玻璃幕墙是通过内、外两层玻璃幕墙组合而成，在两层之间形成一个通道，然后在外层幕墙上设置进风口和出风口来实现幕墙的通风效果。为了达到幕墙立面通透、视野开阔的目的，通常内层幕墙设计成悬窗的结构形式。另外还可以设置通风器，为了方便控制，一般安装在幕墙的顶部，使通风换气更加自然、柔和，更具有舒适性。双层玻璃幕墙一般具有以下优点： 1.1有效改善室内光环境 普通的建筑材料很难让室内的广度以及亮度得到有效的改善，如今采用了双层幕墙可以将一些比较强的光线置于二层幕墙之间，这样不仅可以调节光照、强度还能及时的避免光刺眼，采用这种设置还能更好的改善室内的光环境。但是有的户主一定想知道，该材质以及设计方案会不会对室内环境以及采光造成一定的弊端，会不会有一些化学气体出现。在这里我可以很理智的告诉大家，采用玻璃幕墙是完全没有任何化学药剂成分对人们造成伤害，它能很好的改善室内光环境。 1.2超高的隔音效果
在建筑过程中，双层幕墙具有一个很好的特性，那就是具有超高的隔音效果。之所以能产生超高的隔音效果是因为双层幕墙中的间隙可以做得较大，因而具有很好的隔声效果，可以有效地降低噪声干扰，尤其对地处繁华闹市区和马路主干道两侧的建筑物和离马路不是太 远的高层建筑来说尤为重要，可以营造出一个安静的办公和生活环境，从而提高工作效率和维护人们身心健康。当前，在很多建筑上都会采用这种超高的隔音装置。 1.3良好的节能效果 为了更好的诠释双层幕墙节能效果，笔者对其进行了调查以及数据分析。从了解中我们看到了这种节能措施效果非常好。高效节能的效果促使了室内环境以及光源以及空气流通效果非常好。尤其是双层幕墙的的通风性，尤其是在寒冷地区的双层通风式幕墙，应该采用内循环式，即外层幕墙为封闭式的，内层幕墙应有通风口，必须把室内的暖空气引入到双层幕墙的间隙中去，并进行循环交换，以提高内层幕墙内表面一侧的温度，使人们在靠近它时，不会有冷飕飕的感觉，从而实现改善人们居住环境舒适度的要求。 1.4高效的通风性能 双层幕墙是从外层幕墙的通风口以及内层幕墙上来进行空气流 通以及室内进行调节的。所以双层幕墙中的内层幕墙里面的开启扇还能进行夜间的室内通风开启设置，进而他可以将夜间以及室外的凉空气以及新鲜空气进行结合，最后将室内的热空气以及浑浊气体排出室外，最后开始实现室内降温，户主只需要将第二天早上将开启扇关闭，这样就能可使室内保持较长时间较低温度而不必开启空调，这样就能达到节能目的。由于是双层幕墙，夜间开启内层幕墙开启扇，也不必担心安全问题和进风雨、蚊虫问题，因为进风口处有安全和防虫、防尘网设施。该双层幕墙在寒冷地区冬季如实用性比较好。如果双层幕墙外层为密封式的并带可控通风口，关闭所有通风口，则可起到类似双层窗式的保温作用。 2双层通风玻璃幕墙的结构设计 2.1通风结构的设计 在进行双层通风玻璃幕墙结构设计时，要考虑建筑楼层的不同高
双层玻璃幕墙主要分为内循环和外循环体系，有其共同点和不同点，共同特点都是在双层玻璃之间形成温室效应，并将其温室的夏季的过热空气排除室外，冬季把太阳热能有挂制排入室内，使冬夏二季节约大量能源。在夏季为防紫外线和强热辐射要遮阳帘办法是必要的，内循环和外循环体系有如下特点： (一) 内循环双层玻璃幕墙结构主要特点 1．其结构设计可采用框架断热或单元断热形式。 2．一般外层玻璃选用中空钢化，内层玻璃选择单片钢化。 3．采用强制措施，电控管道系统，把夏季的白天将双层封闭热通道大部分热空气排除室外。冬季将温室效应蓄热通过打开内侧开启扇窗或开启门把热空气排向室内，达到节能效果。 4．其内外层之间的空腔厚度设计为：一般150-200mm之内 5．需要增设自然空气进入室内的窗扇通道。 6．便于清洗双层玻璃之间的灰尘。 7．使用材料较少，因此成本较低。工程估计设计材料费为1800~2000元／m2。 8．但需用电力驱动抽风，它比外循环结构节能率低。 (二) 外循环双层玻璃幕墙结构主要特点 1．其结构设计可采用外层框架、单元或点式驳接等几种结构形式，内层框架断热或单元中空玻璃断热形式。 2．一般外层玻璃选用单片或夹层钢化，内层玻璃选择中空或加LOW—E钢化玻璃。 3．采用自然的“烟筒”效应通风，所有双通道箱体是独立密闭的。夏季的白天将温室的热空气排除室外，注意不同楼层的“烟筒”效应不同。 4．其内外层之间的空腔厚度设计较厚，便于内外层之间的空腔人员进入清洗工作(450mm)。 5．不需要增设专用设备自然空气进入通道和屋内，外层幕墙设计有进出风口，内层幕墙设计有开启门或窗，需要注意的是进出风口应防止沙尘的进入，通道下部设置外空气进入腔体的进风口和上部热空交换后的排风口。
通风式玻璃幕墙通风原理的探讨 摘要：根据气体体积V、压强P、温度T 三个状态参数，探讨通风式（双层）玻璃幕墙的通风原理。提出利用地下室“冬暖夏凉”的空气作为双层玻璃幕墙之间“空腔”里的介质，隔离外层幕墙玻璃向内层幕墙玻璃传递冷（热）量，从而保持室内经空调采暖系统调节的室内气温相对稳定，达到节能降耗的效果。 关键词：幕墙；通风；节能 通风式（又称双层式、呼吸式）玻璃幕墙，它是由双层玻璃幕墙组成，在双层之间的“空腔”（或称为通道）里；空气起作隔离内外层玻璃幕墙因空气温差产生的冷热交换，当它受到外力（如抽风机）或自然通风的作用产生流动时可以被排出；排出“空腔”内受到外层玻璃幕墙传导的冷（热）空气；就能排除或减少其对内层玻璃幕墙外表面层气温的影响；也就能保持室内空气温度相对稳定，从而减轻或不增加室内空调或采暖系统的运行负荷，以达到节能降耗的目的。特别在炎热的夏天或寒冷的冬天，室内外气温相差很大时这种节能降耗更显著，这是与单层玻璃幕墙的根本区别。 能不断排出“空腔”内受到外层玻璃幕墙传导的冷（热）空气；这是通风式玻璃幕墙功能的关键所在，除了要研发创
新该项幕墙的构造技术、材料技术、控制技术外，该项幕墙通风原理的探讨；特别是探讨能以自然通风为主、电力通风为辅的排出方式更有意义。因仅靠自然通风的原理难以保持排风的有效性和持续性；靠电力通风排气会增加设备投资和运行费用；达不到节能降耗目的。 我们知道空气定向流动必须要在流动方向的两端存在压力差，由压力高的地方流向压力低的地方，这种压力是空气自身的静压与外来的动压之和。而双层玻璃幕墙之间的“空腔”内，沿建筑物高度如何产生下高上低的空气压力差使空气由下而上地流动呢？在敞开式外循环体系通风式玻璃幕墙中；夏季“空腔”的空气在阳光照射下升温；幕墙上下开通风口使空气对流，产生“烟囟效应”，是利用等压过程中气温升高体积膨张（向各方向产生静压力）的原理。当打开“空腔”上下设置的进排风口，“空腔”内升温的空气在向其他方向膨张受阻的条件下；迫使它向上膨张形成空气上浮经排风口排出（并非是上下排气口之间有静压差），带走外界热空气对内层幕墙玻璃外表面气温的影响。冬季关闭外幕墙上设置的排风口，滞留“空腔”的空气；在阳光照射下升温产生“室温效应”，隔离外幕墙玻璃接受外界冷空气对内层幕墙玻璃外表气温的影响；以保护室内气温稳定。 上述冬季的“室温效应”和夏季“烟囟效应”是在有阳光照射下的条件形成的，而实际上还存在着无阳光照射；
双层玻璃幕墙中的三种通风类型 李 宏 华中科技大学 摘 要: 双层玻璃幕墙最重要的特性之一是它内部空气间层中的通风问题。根据通风驱动力的不同,双层玻璃幕 墙可以分为3种类型:气候式外墙、自然通风外墙、交互式外墙。每种类型由于它的构造与通风原理的不同,适用范围也有一定的区别。对于这3种类型仅作了一个简单的介绍。 关键词: 气候式外墙; 自然通风外墙; 交互式外墙 双层玻璃幕墙在上个世纪80年代就已经在欧美一些国家开始用于办公建筑,90年代在欧洲出现了大量的采用双层玻璃幕墙的高层建筑。然而在我国这项技术才刚刚起步,只在极少的几个大城市中的高层办公楼采用了双层玻璃幕墙。一些人认为这将是本世纪生态高层建筑中的一个重要组成构件,因为它从采光、通风、隔声等方面有较好的表现,给室内带来舒适的环境,同时节约能源,从整个建筑周期来看节约总成本。也有一些人持怀疑态度。但是双层玻璃幕墙可以解决高层建筑室内的自然通风,这一点在很多国外建筑中已经得到了证实。 双层玻璃幕墙是一种外墙构造,虽然它的表现形式很多,但是它的本质上通常包括外层玻璃、通风的空气间层和内层玻璃。遮阳装置设置在通风的空气间层之中。空气间层的宽度范围为100～2000mm 。除了玻璃的分层和遮阳设施的布置之外,双层玻璃幕墙主要以空气间层中气流状况为特征,换句话说,就是气流的驱动力和空气间层中通风的方向。 空气间层中气流的通风驱动力可分为:机械通风、自然通风、混合通风。而每个双层玻璃幕墙只有一种通风驱动力。因此按照空气间层中通风驱动力的不同,双层玻璃幕墙也可以分为3种类型:(1)气候式外墙——机械通风;(2)自然通风外墙——自然通风;(3)交互式外墙——混合通风(机械通风+自然通风)。 1 气候式外墙 气候式外墙又称为“主动式外墙(Activ e w all)”是典型的机械通风双层玻璃幕墙。通常在空气间层的外侧采用夹层保温玻璃,内侧采用单层平板玻璃。自动的遮阳设施可以安装在空气间层中。空气间层 的通风完全是以机械通风的方式实现的。图1 气候式外墙的通风——剖面示意图 室内废气常常经过内层玻璃底部的缝隙进入空气间层,在内置式风扇的驱动下,回流至通风系统。在有阳光的时候,遮阳设施(百叶)吸收来自太阳辐射的能量,通过在空气间层中的通风将热量带走。当气候式外墙与建筑暖通系统整合时,冬季遮阳设施(百叶)吸收的热量可以通过间层中的通风送至暖通系统。热量被暖通系统回收后又可以用于预热室内供风,给室内提供温暖舒适的环境。 在采暖期间或太阳光较少的时候,由于室内空气进入空气间层中的缘故,内层玻璃的表面温度总是保持在接近室温的状况下,致使在双层玻璃幕墙的室内一侧、建筑周边区域内使用者仍然有舒适的感觉。 这种系统由于室内热空气进入空气间层,可以减少外墙的传热损失,因此外层玻璃可以采用的透明的夹层玻璃,更好的利用天然采光,直接节省人工照明的能源,由于减少人工照明而降低了制冷负荷。 这种类型的双层玻璃幕墙推荐用于寒冷气候中。例如在比利时的布鲁塞尔旁边Dro genbos,当地气候寒冷,年平均温度为9.9°C,一月最低温度为-0.2℃。该地于2001年建成的UCB 办公大楼就是部分采用了这种幕墙,冬季利用回收空气间层中 78